DE1139719B - Maschine zum Bearbeiten der Zaehne von Stirn- oder Schraubenraedern, genuteten Wellen u. dgl. mit einem schneckenfoermigen Werkzeug, bei der zum Teilungsantrieb Modelle des Werk-stueckes und des Werkzeuges verwendet werden - Google Patents

Maschine zum Bearbeiten der Zaehne von Stirn- oder Schraubenraedern, genuteten Wellen u. dgl. mit einem schneckenfoermigen Werkzeug, bei der zum Teilungsantrieb Modelle des Werk-stueckes und des Werkzeuges verwendet werden

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DE1139719B
DE1139719B DEB52293A DEB0052293A DE1139719B DE 1139719 B DE1139719 B DE 1139719B DE B52293 A DEB52293 A DE B52293A DE B0052293 A DEB0052293 A DE B0052293A DE 1139719 B DE1139719 B DE 1139719B
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DE
Germany
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workpiece
tool
worm
teeth
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DEB52293A
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William Henry Bateman
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F5/00Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made
    • B23F5/02Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding
    • B23F5/04Making straight gear teeth involving moving a tool relatively to a workpiece with a rolling-off or an enveloping motion with respect to the gear teeth to be made by grinding the tool being a grinding worm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/08Index mechanisms
    • B23F23/085Index mechanisms of the continuous type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

  • Maschine zum Bearbeiten der Zähne von Stirn- oder Schraubenrädern, genuteten Wellen u. dgl.
  • mit einem schneckenförmigen Werkzeug, bei der zum Teilungsantrieb Modelle des Werkstückes und des Werkzeuges verwendet werden Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten der Zähne von Stirn- oder Schraubenrädern, genuteten Wellen u. dgl., bei denen die Zähne od. dgl. auf einem Zylinder liegen und parallel oder unter einem Winkel zur Drehachse des Werkstückes verlaufen, bei der ein umlaufendes schneckenförmiges Werkzeug mit dem Werkstück und ein dem Werkzeug ähnlich geformtes auf der Achse des Werkzeugs sitzendes Modellrad mit einem Werkmodell im Eingriff stehen und das Werkstück und das Werkmodell durch einen synchronen Umlauf bewirkenden Antrieb gekuppelt und auf einem Schlitten gelagert sind. Die Erfindung befaßt sich mit einer Maschine zur Massenherstellung von Getrieben bei großer Genauigkeit. Hierfür ist eine wesentliche Voraussetzung, daß die Werkzeuge maßhaltig bleiben, und eine zweite, daß das Spiel in zueinander beweglichen Teilen der Maschine möglichst klein ist. Die Maßhaltigkeit der Werkzeuge läßt sich dadurch verbessern, daß ,durch eine zusätzliche Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück verschiedene Teile des Werkzeugs nacheinander auf das Werkstück einwirken. Das Spiel kann durch Verringerung der Anzahl der beweglichen Teile klein gehalten werden. Beide Forderungen sind aber einander entgegengesetzt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Achsen des Werkmodells und des Werkstücks, wie an sich bekannt, derart geneigt zur senkrecht zur Werkzeugachse liegenden Bewegungsrichtung des Schlittens angeordnet sind, daß die Schraubengänge des Kontrollrades zu den Zähnen des Werkmodells ausgerichtet liegen und daß ein den Schlitten tragender zweiter Schlitten in Richtung der Werkzeugachse unter Aufrechterhaltung der Antriebsverbindung zwischen dem Kontrollrad und dem Werkmodell beweglich angeordnet ist.
  • Durch diese Kombination wird es möglich, in den verschiedenen axialen Bereichen liegende Teile des Werkzeugs nacheinander auf das Werkstück einwirken zu lassen, ohne daß die getriebliche Verbindung zwischen Werkstück und Werkzeug gelöst wird und ohne daß besondere Maßnahmen notwendig sind, um das Werkzeug zusätzlich um seine Achse zu drehen, wenn es in Achsenrichtung des Werkzeugs verschoben wird, da diese Drehung dem Werkstück durch das Teilungsgetriebe bei der Axialverschiebung vermittelt wird.
  • Zweckmäßig entspricht das Werkmodell der Form des fertigen Werkstücks. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine als Werkzeug verwendete Schleifschnecke derart aus Scheiben zusammengesetzt, daß eine Anzahl von Scheiben schruppend und die benachbarten Scheiben nach einer Verschiebung des zweiten Schlittens schleifend auf das Werkstück einwirken. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine nach der Erfindung, Fig.2 eine Vorderansicht mit teilweisem, senkrechtem Schnitt und Fig. 3 einen Grundriß bei Fortlassung eines Teils der Schnecke und des Schleifrades in einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Vom Sockel 5 der Maschine ragt eine Säule 6 auf, die Lager 7 für eine waagerechte Welle 8 aufweist. Auf der Welle 8 sitzen die Schnecke 9 und das Werkzeug, das aus einer Schleifschnecke 10 besteht. Das Gewinde hat dieselbe Steigung wie das des Kontrollrades 9. Die Welle 8 wird von einem im Sockel der Maschine eingebauten Motor 11 über den Riemen 12 und die Riemenscheiben 13 und 14 auf der Motorwelle und der Welle 8 betrieben. Am Sockel 5 der Maschine ist ein Schlitten 15 waagerecht und parallel zur Welle 8 geführt, der hydraulisch über einen im Sockel 5 der Maschine angeordneten Zylinder 16 mit Kolben 17 betrieben wird und der mittels seiner Stange 18 und der Platte 19 mit dem Schlitten 15 verbunden ist.
  • Der untere Schlitten 15 trägt einen weiteren oberen Schlitten 20, der waagerecht im rechten Winkel zum unteren Schlitten 15 beweglich ist. Dieser obere Schlitten wird in ähnlicher Weise wie der untere Schlitten 15 hydraulisch gesteuert, z. B. durch einen Zylinder 21 auf dem unteren Schlitten 15.
  • Im oberen Schlitten 20 lagert die Welle 23, die das Werkstückmode1124 für den Eingriff mit dem Kontrollrad 9 trägt. Die Welle 23 trägt das eine Ende eines im Winkel dazu beweglichen Rahmens 25 mit den einander entgegengerichteten Spitzen 26 und 27, zwischen denen eine Welle 28 mit dem Werkstück 29 eingesetzt ist, das von dar Schleifschnecke 10 bearbeitet werden soll. Die Spitze 27 sitzt an einer Welle 30; und es sind geeignete, nicht gezeigte Mittel vorgesehen, welche die Welle 28 mit der Welle 30 kuppeln. Die Wellen 23 und 30 sind durch die Zahnräder 31 und -32 sowie durch den Zwischentrieb 33 gekuppelt.
  • Die Winkelverstellung des Rahmens 25 für die Bewegung des Werkstücks 29, um es mit der Schleifschnecke 10 in und außer Eingriff zu bringen, wird durch die hydraulisch betriebene Kolbenstange 34 bewirkt, deren Kolben 35 in einem Zylinder 36 des oberen Schlittens 20 geführt ist. Die Kolbenstange 34 ist mit dem Rahmen 25 durch ein Gelenk 37 verbunden. Der Bereich, innerhalb dessen das Werkstück in Eingriff mit dem Schleifrad gebracht werden kann, ist bestimmt durch einen einstellbaren Anschlag 38 am oberen Ende eines in den oberen Schlitten 20 geschraubten Bolzens 39. Sein unteres Ende trägt eine Skala 40 zur Einstellung.
  • Die beiden Wellen 28 und 23 des Werkstückmodells 24 und des Werkstücks 29 liegen parallel zueinander und sind so geneigt zur Bewegungsrichtung des oberen Schlittens 20, daß die Zähne des Werkstückmodells 24 und des Werkstücks 29 parallel zu den Gewinden der Schnecke 9 und der Schleifschnecke 10 liegen. Die Anordnung ist derart, daß, wenn die Maschine arbeitet, das Werkstückmodell 24 durch die Schnecke 9 in Drehung versetzt wird und eine entsprechende Drehung als Teilungsantrieb dem Werkstück 29 durch die Zahnräder 31, 32 und 33 vermittelt wird.
  • Die Achse der Welle. 8 und die Bewegungsrichtung des oberen Schlittens 20 entsprechen zwei Katheten eines rechtwinkligen Dreiecks, bei dem eine der ; Wellen 23 oder 30 die Hypothenuse bildet. Während der Bewegungen des oberen Schlittens 20 führen sowohl das Werkstückmodel124 als auch das. Werkstück 29 eine Komponentbewegung parallel mit der Achse der Welle 8 und proportional der Tangente des Winkels zwischen der Bewegungsrichtung des oberen Schlittens 20 und der Achse der Welle 23 oder 30 aus. Diese Bewegung des oberen Schlittens 20 bewirkt, daß die ganze axiale Länge des Werkstücks 29 von der Schleifschnecke 10 bearbeitet wird. Die gleichartige Bewegung des unteren Schlittens 15 veranlaßt das Werkstück 29, die ganze axiale Länge der Schleifschnecke 10 zu passieren, wodurch die Abnutzung über seine ganze Breite verteilt wird.
  • Die Schleifschnecke 10 kann im ganzen als ein einziges Stück aus dem gewünschten Schleifmaterial bestehen. Jedoch könnte sie auch aus Scheiben von zwei oder mehr Schichten von verschiedenem Schleifmaterial zusammengesetzt sein. Die erste dieses Scheiben, die den Schleifvorgang am Werkstück beginnt, könnte aus einem Schleifmaterial solcher Art bestehen, das aus einem Werkstück von ebener zylindrischer Form Metall ausschleift, so daß darauf Getriebezähne in roher Form entstehen. Die folgende oder folgenden Scheiben der Schleifschnecke sind von solcher Qualität, daß sie die gewünschte Genauigkeit und Oberflächenfeinheit der Zähne des Werkstücks ergeben. Durch die Steuerung des unteren und des oberen Schlittens 15 und 20 wird das Werkstück nacheinander durch Schleifenscheiben unterschiedlicher Art bearbeitet.
  • Um die Schleifschnecke 10 von Zeit zu Zeit nach erfolgter Abnutzung wieder nachzuarbeiten, kann auf die Welle 28 ein Werkzeug gespannt werden, dessen wirksame Schneiden dieselbe Form aufweisen, wie die des Werkstücks. Durch Hin- und Herbewegen des unteren Schlittens 15 während der Bewegung des oberen Schlittens 20 gegen die Schleifschnecke und Drehung derselben und des Werkzeugs wird der Schleifschneckenumfang wieder auf sein gewünschtes Profil gebracht.
  • Die Schnecke 9 und die Schleifschnecke 10 können denselben Durchmesser haben, jedoch auch von verschiedenem Durchmesser sein. Im gezeigten Beispiel hat die Schleifschnecke 10 etwas größeren Durchmesser ab die Schnecke 9, jedoch dieselbe Gewinde-Steigung: Das in die Schnecke 9 greifende Werkstückmodell 24 kann denselben Durchmesser und dieselbe Zähnezahl haben wie das Werkstück 29. Auch die Zahnräder 31 und 32 haben gleichen Durchmesser. Andererseits könnte das Werkstückmode1124 einen Durchmesser und eine Zähnezahl haben; die von denen des Werkstücks verschieden sind, wenn das Verhältnis der Zahnräder 31 und 32 zueinander geändert wird, um die richtige Drehzahl des Werkstücks im Verhältnis zur Schleifschnecke zu erhalten. Hat das Werkstückmodell 24 den dreifachen Durchmesser und die dreifache Zähnezahl wie das Werkstück, dann hat auch das Zahnrad 31 den dreifachen Durchmesser und die dreifache Zähnezahl des Zahnrades 32.
  • Wie bereits erwähnt, ist die Maschine zum Gebrauch der Gestaltung der Zähne eines Werkstücks gegebener Form bestimmt, insoweit es sich um Form und Anordnung der Zähne mit Bezug auf die Achse der Schleifschnecke handelt. Soll ein Werkstück anderer Art bearbeitet werden, dann werden der obere Schlitten und Rahmen durch einen ähnlichen Schlitten und Rahmen ersetzt, bei denen die Wellen 23 und 30 in einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Schlittens entsprechend der Art und Gestalt der Zähne des Werkstücks angeordnet sind.
  • Wenn ein Werkstück durch einen Schneidvorgang zu bearbeiten ist, wird das Schleifrad durch ein entsprechendes Werkzeug ersetzt. Die Erfindung ist auch anwendbar in wesentlich derselben Weise wie oben beschrieben zum Ausfräsen von genuteten Wellen oder ähnlichen Werkstücken, die eine Zahn oder dergleichen Form haben.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Maschine zum Bearbeiten der Zähne von Stirn- oder Schraubenrädern, genuteten Wellen u. dgl. mit Zähnen od. dgl., die parallel oder unter einem Winkel zur Drehachse des Werkstückes liegen, bei der ein umlaufendes schneckenförmiges Werkzeug mit dem Werkstück und eine dem Werkzeug entsprechend geformte auf der Achse des Werkzeugs sitzende Schnecke mit einem Werkstückmodell im Eingriff stehen und das Werkstück und das Werkstückmodell im Gleichlauf antreibbar und auf ;einem Schlitten gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Werkstückmodells (24) und des Werkstücks (29), wie an sich bekannt, derart geneigt zur senkrecht zur Werkzeugachse liegenden Bewegungsrichtung des Schlittens (20) sind, daß die Schraubengänge der Schnecke (9) zu den Zähnen des Werkstückmodells parallel verlaufen und daß ein den Schlitten (20) tragender unterer zweiter Schlitten (15) in .Richtung der Werkzeugachse unter Aufrechterhaltung der Antriebsverbindung zwischen der Schnecke (9) und dem Werkstückmodell (24) bewegbar ist.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1 mit einer Schleifschnecke als Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifschnecke (10) derart aus Scheiben zusammengesetzt ist, daß eine Anzahl von Scheiben schruppend und die benachbarten Scheiben nach einer Verschiebung des zweiten Schlittens (15) schleifend auf das Werkstück (29) einwirken. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 114 526, 135 275; USA.-Patentschriften Nr. 1714 109, 1927 946, 2 449 354; französische Patentschriften Nr. 739 487, 932 268, 1125252.
DEB52293A 1958-03-05 1959-02-28 Maschine zum Bearbeiten der Zaehne von Stirn- oder Schraubenraedern, genuteten Wellen u. dgl. mit einem schneckenfoermigen Werkzeug, bei der zum Teilungsantrieb Modelle des Werk-stueckes und des Werkzeuges verwendet werden Pending DE1139719B (de)

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